THƠNG MINH
4.1 Ý TƯỞNG THIẾT KẾ:
4.1.1 Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng hiện đại:
Đáp ứng là một mơ hình với đầy đủ các chức năng của một hệ thống chiếu sáng – tín hiệu hiện đại, bao gồm:
- Chức năng chiếu sáng chế độ pha – cốt hiện đại: sử dụng đèn chiếu sáng cao áp với bộ đèn xenon cho chế độ đèn chiếu xa, đèn halogen cho chế độ đèn chiếu gần.
- Chức năng đèn tín hiệu: đầy đủ chế độ báo rẽ, báo phanh, kích thước… 4.1.2 Ý tưởng về hệ thống chiếu sáng thơng minh:
4.1.2.1 Ý tưởng thiết kế hệ thống chiếu sáng gĩc cua tĩnh:
Ý tưởng ban đầu là hệ thống gĩc cua tĩnh của mơ hình sẽ được thiết kế với đầy đủ các chế độ hoạt động của một hệ thống chiếu sáng gĩc cua tĩnh đang được sản xuất và sử dụng trên thị trường, tiêu biểu là bộ đèn liếc tĩnh Hella Dyna View EVO2 của hãng Hella.
Trên mơ hình bên cạnh 2 đèn cốt sẽ được bố trí thêm 2 đèn phụ để chiếu sáng bổ sung cho đèn cốt khi xe vào cua. Hai đèn chiếu này được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm, dựa theo các tín hiệu cảm biến tốc độ, cảm biến gĩc lái, và các tín hiệu bật đèn xi nhan đưa về. và cĩ các chế độ hoạt động theo các tiêu chuẩn của các bộ đèn liếc tĩnh đang được sử dụng trong thực tế
a. b. c. d.
Hình 4.1: Các chế độ hoạt động của đèn chiếu sáng gĩc cua tĩnh
Hình 4.1a. đèn chiếu sáng gĩc cua tắt khi xe đi thẳng.
Hình 4.1b. đèn chiếu sáng gĩc cua bật lên cùng đèn xi nhan.
Hình 4.1c. đèn chiếu sáng gĩc cua bật lên khi đi trên cung đường cong.
Hình 4.1d. đèn chiếu sáng gĩc cua bật lên khi xe đi lùi hoặc trong điều kiện sương mù. Nguyên lý, chức năng, và hoạt động của hệ thống đèn liếc tĩnh trong thực tế được trình bày kỹ hơn ở chương 3 của đề tài phần “Hệ thống đèn liếc tĩnh”.
- Dựa trên những tiêu chuẩn đĩ nhĩm làm đề tài đưa ra các ý tưởng thiết kế hệ thống chiếu sáng gĩc cua tĩnh trên mơ hình, đĩ là:
+ Hệ thống chiếu sáng gĩc cua tĩnh được thiết kế chỉ kích hoạt khi cĩ tín hiệu đèn cốt được bật.
+ Đèn chiếu sáng gĩc cua chỉ được bật khi cảm biến tốc độ đưa về bộ điều khiển trung tâm cho thấy xe đang chạy với tốc độ dưới 40km/h, và cảm biến gĩc lái cho thấy xe đang vào cua với gĩc cua của xe lớn hơn 120 điều này đảm bảo cho thấy xe đang chạy tốc độ chậm để chuẩn bị vào cua , tuy nhiên đèn liếc tĩnh cũng được bật ngay lập tức nếu cĩ tín hiệu bật xi nhan, đèn chiếu phụ khi xe vào cua bên trái sẽ sáng khi xe vào cua bên trái và ngược lại đèn bên phải sẽ sáng khi xe vào cua bên phải.
+ Mặt khác trên mơ hình cịn bố trí nút kích hoạt cả 2 đèn liếc tĩnh ở chế độ sương mù hoặc chạy lùi.
- Để thực hiện được các ý tưởng này, một board mạch điều khiển trung tâm được thiết kế, trong đĩ sử dụng vi điều khiển AVR để lập trình, xử lý các thơng tin tín hiệu gĩc lái, tốc
độ, tín hiệu đèn cốt, đèn xi nhan và điều khiển đĩng ngắt các relay điều khiển đèn chiếu sáng gĩc cua tĩnh.
4.1.2.2 Ý tưởng thiết kế hệ thống gĩc cua động:
Trên thực tế cấu tạo của hệ thống đèn liếc động khá đa dạng, nhưng phổ biến nhất hiện nay là hệ thống đèn liếc động thay đổi gĩc chiếu sáng của đèn pha nhờ hiện tượng khúc xạ ánh sáng, bên trong chố đèn bố trí những tấm chắn phía trước bĩng đèn, với những tấm chắn khác nhau, luồng ánh sáng đi qua tấm chắn sẽ cĩ gĩc khúc xạ khác nhau, vì vậy cĩ thể thay đổi vùng chiếu sáng theo gĩc đánh lái.
Hình 4.2: Cấu tạo một bộ đèn liếc động
Để xoay các tấm chắn, người ta sử dụng một động cơ Servo, được bộ điều khiển trung tâm điều khiển tự động qua việc xử lý các tín hiệu từ cảm biến gĩc đánh lái và cảm biến tốc độ. Cấu tạo của bộ đèn liếc này khá phức tạp và cĩ giá thành khơng hề rẻ nên hiện tại bây giờ nĩ cũng chỉ mới được nắp trên các dịng xe hạng sang.
Cấu tạo, nguyên lý và hoạt động của đèn liếc động đã được giới thiệu kỹ hơn ở chương 3.
Nếu hệ thống chiếu sáng gĩc cua động của mơ hình được thiết kế theo phương án này, thì phải trang bị một bộ đèn liếc động chuyên dụng được mua về với giá thị trường hiện nay khoảng 1000 $ vì khĩ cĩ thể tự thết kế được bộ đèn cĩ bố trí các tấm chắn ánh sáng bên trong chố, cũng như động cơ servo xoay chố đèn và các cơ cấu dẫn động khác. Vì vậy mơ hình chọn hướng thiết kế hệ thống chiếu sáng gĩc cua động sao cho đạt được mục đích: “thay đổi vùng chiếu sáng của đèn cốt theo gĩc đánh lái vơlăng”.
Để thay đổi được vùng chiếu sáng của đèn cốt theo gĩc chiếu sáng của vơ lăng, đề tài chọn giải pháp thiết kế board mạch điều khiển động cơ servo xoay chố đèn cốt dựa trên các tín hiệu bật đèn cốt, gĩc xoay vơ lăng và tín hiệu tốc độ.
Các bước thiết kế và phương pháp thiết kế sẽ được nĩi rõ hơn ở mục 4.2.3.2 phần thiết kế hệ thống chiếu sáng gĩc cua động.
4.1.2.3 Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu và hệ thống tựđộng chuyển Pha – Cốt: động chuyển Pha – Cốt:
Trên mơ hình ngồi việc thiết kế các hệ thống chiếu sáng chủ động đáp ứng theo gĩc cua cịn được trang bị thêm hệ thống bật đèn tự động và hệ thống tự động chuyển Pha – Cốt.
a. Ý tưởng thiết kế hệ thống tự động bật đèn đầu:
Hệ thống tự động bật đèn đầu ra đời nhằm mục đích tăng tính tiện ích và giảm các thao tác cho người lái xe khi điều khiển xe.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khá đơn giản, với các xe cĩ trang bị hệ thống này, cảm biến ánh sáng được đặt ngay trên nắp ca pơ và đưa tín hiệu về một mạch điều khiển.
Hình 4.3: Bố trí cảm biến ánh sáng trên xe
Khi nhận tín hiệu từ cảm biến ánh sáng đưa tới mạch điều khiển cho thấy ánh sáng mơi trường chung quanh yếu đi, khơng đảm bảo đủ điều kiện ánh sáng cho phép để lái xe, mạch điều khiển này sẽ đĩng relay tự động mở đèn đầu.
Hệ thống tự động mở đèn đầu trên mơ hình cũng được trang bị một cảm biến ánh sáng và thiết kế một board mạch, điều khiển relay tự động mở đèn đầu như trong thực tế.